中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技工作部 李冬茹
yOAC<<Tzus AGO" ), “十五”期間，通過國(guó)家相關(guān)計(jì)劃的支持，我國(guó)在中高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究方面有了較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果和核心技術(shù)，打破國(guó)外的技術(shù)封鎖，在五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床、車銑復(fù)合加工機(jī)床、高速加工機(jī)床、納米級(jí)分辨率數(shù)控車床等重大數(shù)控裝備上均有突破。開發(fā)出多種中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品，多軸控制的開放式數(shù)控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)了商品化。各類功能部件，如轉(zhuǎn)塔刀架、電主軸、刀庫(kù)、滾珠絲杠等發(fā)展迅速，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、質(zhì)量水平、可靠性、外觀及工藝水平等取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化。
\[)SK`cwd N 6\Ey{ 1 科技創(chuàng)新取得了一批原創(chuàng)性技術(shù)成果
(#)XRm{t !h<O c!9 “ 十五” 期間， 通過科技創(chuàng)新，在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域取得了一批原創(chuàng)性科技成果，其中具有代表性的產(chǎn)品有：
P3Vh|<'7 CBpwtI >p 1.1 超精密球面加工機(jī)床
,q7FK z{ SkCux 北京機(jī)床所自主研制的超精密球面加工設(shè)備， 采用整體減震結(jié)構(gòu)、超精密氣浮主軸和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、精密的兩軸氣浮導(dǎo)軌，可滿足薄壁易變形、表面粗糙度要求高的球面和整球零件的超精密加工，加工超精密半球時(shí)，表面粗糙度Ra0.025μm。同時(shí)，通過大量有針對(duì)性的工藝試驗(yàn)，摸索出了較完整的球體超精密加工的工藝技術(shù)，為批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。該類設(shè)備也可服務(wù)于如透鏡模具、照相機(jī)塑料鏡片、條形碼閱讀設(shè)備、激光加工機(jī)光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等高技術(shù)產(chǎn)品。
c6h+8QS :qAX9T'{t 1.2 數(shù)控砂帶凸輪軸磨床
c^puz2 J6>tGKa+e 上海機(jī)床廠有限公司在周勤之院士的帶領(lǐng)下，研制的采用共扼原理的數(shù)控砂帶凸輪軸成形磨床，可同時(shí)加工所有的凸輪型面。
( plT/0=^t kd]CV7(7 1.3 金屬板料無模成型制造系統(tǒng)
UlNV%34" 7 &% HE\ 由吉林工業(yè)大學(xué)研制成功的金屬板料無模成型制造系統(tǒng)，以多點(diǎn)成形技術(shù)為核心，利用計(jì)算機(jī)控制一系列規(guī)則排列的沖頭點(diǎn)陣，通過調(diào)整沖頭高度形成所需的成形曲面，代替模具實(shí)現(xiàn)金屬板殼類件的無模、快速、數(shù)字化成形。通過攻克快速調(diào)形機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)、柔性壓邊、起皺與壓痕控制及回彈補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出分段成形、反復(fù)成形、多道成形、閉環(huán)成形以及薄板多點(diǎn)成形等新工藝，研制出3150kN、2000kN、630kN和200kN四種規(guī)格的無模多點(diǎn)成形集成系統(tǒng)及配套的CAD/CAM專用軟件，并在長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司使用多點(diǎn)成形系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了流線形火車頭覆蓋件的無模多點(diǎn)成形。
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+ 1.4 大型龍門式五軸聯(lián)動(dòng)混聯(lián)機(jī)床
:q j;f];| \1n (Jr.< 由齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)、清華大學(xué)和哈爾濱電機(jī)廠有限公司“產(chǎn)學(xué)研用” 密切合作開發(fā)的XNZD2415大型龍門式五軸聯(lián)動(dòng)混聯(lián)機(jī)床，是我國(guó)在并聯(lián)機(jī)床研究方面的一個(gè)突破。該機(jī)床取得了/項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，結(jié)合串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，采用雙柱龍門工作臺(tái)移動(dòng)式，用直線驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)虛擬空間坐標(biāo)位置變換，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多自由度運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)，具有較高的柔性和工藝集成度。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)采用兩組平行四邊形機(jī)構(gòu)，A/C擺角銑頭采用雙蝸桿消隙機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，交叉滾柱軸承支撐，剛度高，保證了主軸進(jìn)給剛度及精度，實(shí)現(xiàn)A軸轉(zhuǎn)角±105°，C軸連續(xù)轉(zhuǎn)角0~400°，可實(shí)現(xiàn)葉片、導(dǎo)葉等復(fù)雜空間曲面的加工。由清華大學(xué)開發(fā)的基于RT-Linux的數(shù)控系統(tǒng)采用高精度控制算法，應(yīng)用數(shù)控后置處理系統(tǒng)將標(biāo)準(zhǔn)刀位文件轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)加工代碼。
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:,hrZY Zg>]!^X8 由于混聯(lián)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)集中在并聯(lián)構(gòu)件上，運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量輕，運(yùn)動(dòng)速度快， 可以完成高速切削加工。相比之下，機(jī)床重量可降低四分之一，制造周期可以縮短40%。XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機(jī)床通過在哈爾濱電機(jī)廠水電分廠近兩年時(shí)間的生產(chǎn)應(yīng)用，在加工水輪機(jī)葉片和導(dǎo)葉曲面中，表明該機(jī)床性能可以滿足加工要求。
2m*/$GZ .)p%|A#^ 由哈爾濱量具刃具集團(tuán)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的并聯(lián)機(jī)床采用典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)加一臥置（或立置）數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，形成并、串聯(lián)的七軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，能實(shí)現(xiàn)五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。在并聯(lián)機(jī)床裝自動(dòng)刀庫(kù)，在機(jī)床上可自動(dòng)標(biāo)定及在線檢測(cè)。目前已有4臺(tái)用于哈爾濱汽輪機(jī)廠的葉片加工。
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